针对海上风能与波浪能低成本开发的问题,本文提出将振荡浮子波浪能装置(Wave energy converter, WEC)集成于“海油观澜号”浮式风机上,以期通过波能俘获特性在增强系统发电效益的同时降低浮式风机运动响应。本研究基于势流理论和莫里森...针对海上风能与波浪能低成本开发的问题,本文提出将振荡浮子波浪能装置(Wave energy converter, WEC)集成于“海油观澜号”浮式风机上,以期通过波能俘获特性在增强系统发电效益的同时降低浮式风机运动响应。本研究基于势流理论和莫里森方程,在AQWA软件中实现浮式基础和WEC的水动力耦合分析,并利用叶素动量理论在FAST软件中对叶片气动影响进行模拟,以实现全耦合分析。经水池模型试验数据验证数值模型的准确性后,进一步研究了4种WEC集成方案对浮式风机运动响应和发电效益的影响。结果表明:在半潜式基础中心立柱和边立柱间集成6个WEC的发电阵列方案可有效抑制风机的纵摇运动;在极端工况下风机纵摇角度的最大值和标准差可分别降低16.2%和10.3%;相较于单独的风机,联合系统发电效益可提高13.9%。由此可见,集成对于增强系统发电效益、降低浮式风机运动响应效果显著。展开更多
文摘针对海上风能与波浪能低成本开发的问题,本文提出将振荡浮子波浪能装置(Wave energy converter, WEC)集成于“海油观澜号”浮式风机上,以期通过波能俘获特性在增强系统发电效益的同时降低浮式风机运动响应。本研究基于势流理论和莫里森方程,在AQWA软件中实现浮式基础和WEC的水动力耦合分析,并利用叶素动量理论在FAST软件中对叶片气动影响进行模拟,以实现全耦合分析。经水池模型试验数据验证数值模型的准确性后,进一步研究了4种WEC集成方案对浮式风机运动响应和发电效益的影响。结果表明:在半潜式基础中心立柱和边立柱间集成6个WEC的发电阵列方案可有效抑制风机的纵摇运动;在极端工况下风机纵摇角度的最大值和标准差可分别降低16.2%和10.3%;相较于单独的风机,联合系统发电效益可提高13.9%。由此可见,集成对于增强系统发电效益、降低浮式风机运动响应效果显著。
